5.4《绿叶中色素的提取和分离》说课稿-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

《绿叶中色素的提取和分离》说课稿
【基本情况介绍】
尊敬的各位评委老师大家好，今天，我说课的题目是绿叶中色素的提取和分离，基于自主研究型实验课堂的设计与构建。
我将从以下五个方面展开今天的说课。
本节实验选自高中生物新教材必修一第五章第四节。
学生已经完成课前预习，对本节内容的实验操作和原理有一定了解，同时具有高度的实验动手热情。
所以我依据课标指导
及相关实验原理。
我制订了如下教学目标。（生命观念：通过色素的提取和分离实验，结合结构与功能观了解色素的种类、颜色及作用；科学思维：根据已有实验材料和器材，熟悉实验流程，利用归纳与演绎形成拓展实验的设计思路；科学探究：利用实验创新器材进行拓展实验方案制定及操作。通过对比分析与交流归纳，获得实验结论；社会责任：适当选择实验材料，节约用料，高效探究，践行绿色校园理念。了解层析液的化学成分对健康的影响）。
其中重点在于实验原理的理解与实验操作的掌握。难点在于拓展探究实验的设计与尝试。
【实验创新说明】
为了更好的达成以上教学目标，实现对学生动手能力与探究思维的培养，同学们和我对实验进行了系列改进与创新。
首先，为了获得更好的层析对比效果，自主设计制作了三联亚克力层析装置（图一、二）装置有小齿固定细铁丝，可悬挂多组不同滤纸条，同时可避免滤纸贴壁影响层析效果。盖上盖子后，可形成三个独立密闭小室，可进行多组批量滤纸层析、实现同期直观的平行对比，提供了更多的拓展可能。
同时，兴趣小组发现传统的研磨石臼在研磨时易造成液体飞溅，易打滑。所以，他们尝试采用了离心管加短木棒的研磨组合。（图三）
在离心管中加入原料与相应试剂后，即可使用短木棒沿壁进行快速研磨。研磨时易握持，易发力，不易造成液体飞溅，可将原料快速碾成泥状。
而由于制作了专用的画线器可避免原料残渣的影响。故研磨后无需进行过滤，直接盖上离心管盖备用即可。若没有专用划线器，也可用纱布包裹离心管直接进行过滤操作，方便快捷。
兴趣小组利用分光光度计（图四）对改良研磨装置与传统研磨装置获得的色素提取液进行检测分析，发现相同试验条件下改良研磨装置获得的提取液色泽更深、吸光度也明显优于传统研磨方式，研磨更加充分。（图五）
而在进行划线操作时，兴趣小组发现传统毛细管划线往往耗时较长，易造成色素晕开。所以他们在生活中的刷漆工具中获得灵感。用细铁丝制作了类似结构的印章画线器。（图六）
划线时，仅需蘸取提取液按压在滤纸的相应位置，重复两到三次，即可完成画线。画线笔直，不同粗细铁丝可获得不同宽度细线，轻轻抖动即可不带起残渣，方便迅速。
使用改进后的装置进行实验比传统实验耗时更短。为后续的拓展探究活动提供时间保障。
同时实验准备了韭菜与韭黄作为菠菜淡季的原料备选。更廉价，无季节限制，分离效果同样明显。
【教学策略概述】
本节实验是高中生物的经典课题，实验基本趋于成熟，所以本次实验我将实验重心放在了实验过程与教学策略上，以改良装置支持实验过程，两者共同指导实验教学，紧紧抓住实验为“教学”服务的核心，尝试形成以学生自主探究为主线的实验教学策略。
学生通过演示微课，迅速熟悉实验，利用学案，确定研究方向，制定实验方案，并利用改良装置开展实验，探寻结论。
从已开展的课堂上看，学生往往会制定与习题考查相关的探究方向。实现了实验教学与理论教学的统一，从而突破重难点。
【实验教学过程及案例展示】
具体教学过程如下,利用韭菜与韭黄的颜色区别构建问题情境，提出问题：那如何提取植物中的色素进行分析呢？进入实验
随后播放演示实验微课（视频1）（播放视频时，将划好线的滤纸条放入加了层析液的层析装置中），学生观看视频及现场演示快速熟悉操作与装置的使用，形成学习支架。
演示实验结果与教材一致，橙黄色胡萝卜素宽度最窄，含量最少，但溶解度最高，蓝绿色叶绿素a条带最宽，含量最大。（图七）进一步印证学生预习认知。
学生熟悉实验操作后，根据学案（附后）引导进行小组交流，确定探究方向，我们一起来看部分优秀小组的探究过程，比如第三小组提出可探究韭菜与韭黄的色素组成并制订了实验方案。第五小组提出可探究本节实验常考的使用无水乙醇和水能否作为层析液，不添加二氧化硅或碳酸钙、以及是否剪去滤纸两角对于色素分离又有什么影响。
第三小组利用韭菜和韭黄进行色素提取后发现，韭黄比韭菜少了叶绿素a和叶绿素b条带，他们认为可能是缺少光照导致色素无法合成导致。（图八）
而第五小组经讨论后发现可利用创新装置同时开展三个不同的探究实验。一起看看他们是怎么做的（视频2）（将层析好的滤纸条拿出静置）。
·探究一：该小组发现无水乙醇可以分离色素，但效果不佳，而水无法分离色素。得到结论：色素可溶于有机溶剂，但分离效果有差异。（图九）
·探究二：他们发现不添加碳酸钙一组无法出现正常条带分布，叶绿素a条带变窄，甚至无法找到叶绿素b条带，可能是色素被破坏导致；不添加二氧化硅则导致色素提取量少，色素带窄，可能是研磨不充分导致的。（图十）
·探究三：他们在第三个探究方向中也得到了非常明显的实验结果，他们发现未剪去两角的滤纸，色素发生了U形扩散。而剪去两角可以使色素扩散均匀。（图十一）
【实验教学延展】
各小组在完成了自定的探究方向后，提出了更多想法。如第三小组想进一步探究既然有光能让韭菜合成叶绿素，那是什么颜色的光在影响叶绿素合成呢。而第五小组则发现滤纸条在放置一段时间后叶黄素会先消失，是什么原因导致的呢。他们的拓展思维仍在持续发散，期待他们的后续探究。
而这些理论与思维都可以在实际的作物种植和植物色素提取中进行印证。
【结论总结与评价】
在本实验中，学生探究获得的实验结果和发现都将在教师的协助下利用在线表格进行汇总和共享。利用互联网+手段进一步实现理论交流在同学们中的辐射扩散。（图十二）
同时，命制实验相关题型的限时测试，数据表明，开展过该实验的班级正答率较其他同层次班级有显著提升。（图十三）
【总结及反思】
在刚才播放视频的时间里，我也完成了一次层析实验，结果供各位评委老师参考。（携带层析好的滤纸条在评委前展示）
本次实验课堂内容充实，效果明显，充分锻炼了学生的动手能力与探究思维，获得了良好的教学效果，对于本次实验我有以下反思。
本节课堂实现了三个高效，高效的平行层析对比装置、高效的划线操作、高效的研磨提取
构建了两个学习支架，课前预习与演示实验微课梯次渐进让学生形成基本了解，随后撤去支架，让学生自己决定实验的走向，充分发挥学生主体作用，实现对于科学思维与科学探究的针对性训练。
形成了一个自主探究型实验课堂。紧紧扣住实验指导教学的核心，学生自主预习，形成认知基础，自主讨论设计实验，迅速融入课堂主线。自主探究过程高度保留了实验关键步骤，原汁原味应对理论考查，自主归纳进一步夯实学生理论基础，最后汇总分析，在分析中发现新问题，带着问题进一步探索，将探究挣脱课堂时间束缚，无限延展学生的探究思维，形成对于学生综合素养的全面提升。以上是我的全部说课内容，谢谢大家。
附：拓展探究实验学案
附：评价量表